15 kel01 tt3b w.a loviyantara
Post on 13-Aug-2015
49 Views
Preview:
TRANSCRIPT
[ ] November 28, 2012
NON - INVERTING AMPLIFIER
KELOMPOK : 01
ANGGOTA KELOMPOK : 1. W.A Loviyantara
2. Ade Eka Saputri
3. Arief Triasmoro
KELAS : TT 3B
MATA KULIAH : ELKA ANALOG
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2012
Grup 01 TT3B 2012 Page 1
[ ] November 28, 2012
PERCOBAAN 15
NON INVERTING AMPLIFIER
15.1 TUJUAN
1. Memahami IC Operational Amplifier LM 741
2. Memahami penggunaan IC Operational Amplifier LM 741 sebagai non-Inverting
Amplifier
15.2 DASAR TEORI
Penguat Tak-Membalik (Non-Inverting Amplifier) merupakan penguat sinyal
dengan karakteristik dasat sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan
sinyal input. Penguat tak-membalik (non-inverting amplifier) dapat dibangun
menggunakan penguat operasional, karena penguat operasional memang didesain untuk
penguat sinyal baik membalik ataupun tak membalik. Rangkain penguat tak-membalik
ini dapat digunakan untuk memperkuat isyarat AC maupun DC dengan keluaran yang
tetap sefase dengan sinyal inputnya. Impedansi masukan dari rangkaian penguat tak-
membalik (non-inverting amplifier) berharga sangat tinggi dengan nilai impedansi sekitar
100 MOhm.
Sinyal input diberikan ke terminal Non-Inverting (+) (gambar1). Pembagi
tegangan antara R1 dan Rf dari sinyal output diberikan pada terminal inverting (-).
Polaritas tegamgan output Vout sama dengan polaritas tegangan input Vin.
Gambar 2 Non-Inverting amplifier
Grup 01 TT3B 2012 Page 2
[ ] November 28, 2012
Rangkaian diatas merupakan salah satu contoh penguat tak-membalik
menggunakan operasional amplifier (Op-Amp) tipe 741 dan memnggunakan sumber
tegangan DC simetris. Dengan sinyal input yang diberikan pada terminal input non-
inverting, maka besarnya penguatan tegangan rangkaian penguat tak membalik diatas
tergantung pada harga Rin dan Rf yang dipasang. Besarnya penguatan tegangan output
dari rangkaian penguat tak membalik diatas dapat dituliskan dalam persamaan matematis
sebagaiberikut.
Selama tidak ada arus yang mengalir pada terminal input V=0, arus input adalah
I = VinR 1
Tegangan Vout adalah :
Vout = If . (R1.Rf)
Vout = VinR 1
(R1.Rf)
Vout = Vin . Ri+Rf
R 1
Penguatan loop tertutup dari Amplifier adalah
A = VoutVin
= Ri+Rf
R 1. Vin
Apabila besarnya nilai resistor Rf dan Rin rangkaian penguat tak membalik diatas sama-
sama 10KOhm makabesarnya penguatan tegangan dari rangkaian penguat diatas dapat
dihitung secara matematis sebagai berikut.
Apabila besarnya nilai resistor Rf dan Rin rangkaian penguat tak membalik diatas
sama-sama 10KOhm makabesarnya penguatan tegangan dari rangkaian penguat diatas
dapat dihitung secara matematis sebagai berikut. A_{V}=\left ( \frac{10K}{10K} \right )
+1=2 kali Untuk membuktikan bahwa penguat tak-membalik akan menguatkan sinyal
input sebesar 2 kali dengan fasa yang sama dengan sinyal input. Dapat dibuktikan dengan
Grup 01 TT3B 2012 Page 3
[ ] November 28, 2012
memberikan sinyal input berupa sinyal AC (sinusoidal) dan mengukurnya menggunakan
oscilocope, dimana sinyal input diukur melalui chanel 1 osciloscope dan sinyal output
diukur dengan chanel 2 osciloscope.
Bentuk Sinyal Input Dan Output Penguat Tak-Membalik (Non-Inverting Amplifier)
15.3 ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. IC 741 : 1 buah
2. Multimeter analog (SANWA) : 1 buah
3. Osciloskop (Tetronick) : 1 buah
4. Function Generator (GW INSTEK) : 1 buah
5. Sumber tegangan DC : 1 buah
6. Resistor 1kΩ : 2 buah
7. Resistor 470Ω : 1 buah
8. Kabel penghubung
15.4 LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
1. Rakitlah rangkaian seperti gambar 3
2. Berikan tegangan supply sebesar +12V dan -12V
3. Hidupkan osiloskop dan hubungkan Channel 1 ke input dan Channel 2 ke output
rangkaian.
4. Hidupkan function generator dan atur agar mengeluarkan sinyal sinusoida dengan
frekuensi 1Khz dan 1Vpp, kemudian hubungkan input rangkaian.
5. Perhatikan dan ukur tegangan input serta lihat yang terbaca pada osiloskop.
6. Ubahlah frekuensi input sesuai hasil perencanaan.
Grup 01 TT3B 2012 Page 4
[ ] November 28, 2012
15.5 DATA HASIL PERCOBAAN
Tabel 1. Rangkaian Non-Inverting Amplifier dengan input sinyal sinusoidal
INPUT OUTPUT INPUT OUTPUTVin = 1Vpp Frekuensi Tegangan Vin = 1Vpp Frekuensi Tegangan
100 Hz 100 Hz 2.8 Vpp 200 KHz 200 KHz 2.2 Vpp500 Hz 500 Hz 2.8 Vpp 250 KHz 250 KHz 2 Vpp1 KHz 1 KHz 2.8 Vpp 300 KHz 300 KHz 1,8 Vpp20 KHz 20 KHz 2.8 Vpp 350 KHz 350 KHz 1.4 Vpp50 KHz 50 KHz 2.8 Vpp 400 KHz 400 KHz 1.2 Vpp75 KHz 75 KHz 2.8 Vpp 450 KHz 450 KHz 1 Vpp100 KHz 100 KHz 2.4 Vpp 500 KHz 500 KHz 0.8 Vpp150 KHz 150 KHz 2.8 Vpp 1 MHz 1 MHz 0.8 Vpp
Gambar Hasil Percobaan
1. F = 100 HzVin = 1 Vpp Vout = 2.8 Vpp
2. F = 500 HzVin = 1 Vpp Vout = 2.8 Vpp
Grup 01 TT3B 2012 Page 5
[ ] November 28, 2012
3. F = 1 KHzVin = 1 Vpp Vout = 2.8 Vpp
4. F = 20 KHzVin
= 1 VppVout = 2.8 Vpp
5. F = 50 KHzVin = 1 Vpp Vout = 2.8 Vpp
6. F = 75 KHzVin = 1 Vpp Vout = 2.8 Vpp
Grup 01 TT3B 2012 Page 6
[ ] November 28, 2012
7. F = 100 KHzVin = 1 Vpp Vout = 2.4 Vpp
8. F = 150 KHzVin = 1 Vpp
Vout = 2.4 Vpp
9. F = 200 KHzVin = 1 Vpp Vout = 2.2 Vpp
10.
F = 250 KHzVin = 1 Vpp Vout = 2 Vpp
Grup 01 TT3B 2012 Page 7
[ ] November 28, 2012
11. F = 300 KHzVin = 1 Vpp Vout = 1.8 Vpp
12. F = 350 KHzVin = 1 Vpp Vout = 1.4 Vpp
13. F = 400 KHzVin = 1 Vpp Vout = 1.2 Vpp
Grup 01 TT3B 2012 Page 8
[ ] November 28, 2012
14. F = 450 KHzVin = 1 Vpp Vout = 1 Vpp
15. F = 500 KHzVin = 1 Vpp Vout = 0.8 Vpp
16. F = 1 MHz
Grup 01 TT3B 2012 Page 9
[ ] November 28, 2012
Vin = 1 Vpp Vout = 0.8 Vpp
15.6 ANALISA DATA
Seperti dalam teori penguat operasi secara ideal, arus masuk terminal membalik
dan tidak membalik adalah nol, dan tidak ada beda tegangan diantara terminal ini.
Sehingga dengan demikian Vin adalah sama tegangannya dengan V1 terhadap virtual
ground. Dengan demikian tegangan keluaran Vout akan ditentukan sepenuhnya oleh
besarnya resistansi R2 dan Rf. Pada akhirnya rangkaian seri Rf dan R2 membentuk
voltage devider (pembagi tegangan).
Dari hasil data diperoleh besarnya nilai penguatan (Av) untuk non-inverting
secara keseluruhan nilai penguatan yang diperoleh pada praktikum untuk non-inverting
berlaku AV =
V o
V i
= 1 +R f
R i . Hal tersebut bisa di lihat dari tabel hasil analisis penguat
inverting dan non-inverting. Berdasarkan data yang diperoleh penguatan bertambah besar
seiring bertambahnya R yang digunakan, hal ini telah sesuai dengan teori yang ada di
mana tegangan berbanding lurus dengan hambatan yang digunakan.
Grup 01 TT3B 2012 Page 10
[ ] November 28, 2012
Jika masukan diberikan pada INV, maka isyarat keluaran akan berlawanan fase atau
tanda-tanda dengan isyarat masukan. Tetapi jika masukan diberikan pada NON-INV,
maka isyarat keluaran akan sefase atau mempunyai tanda yang sama dengan isyarat
masukan. Dasar teori ini sesuai dengan data yang diperoleh seperti yang terlihat dalam
hasil percobaan. Untuk gambar input dan outpunya telah dicantumkan pada data hasil
pengamatan, dan hasilnya sesuai dengan teori yang ada, yaitu tegangan input lebih keci
dari tegangan output karena mengalami penguatan.
Dalam konfigurasi ini, tegangan sinyal masukan, (Vin) diasup secara langsung ke terminal
non-inverting (+). Dengan demikian berarti bahwa perubahan tegangan keluaran Vout dari
penguat operasi memiliki polaritas ”positif” terhadap tegangan masukannya, artinya
tegangan keluaran tidak dibalik polaritasnya. Hasil tegangan keluarannya akan sefasa
dengan tegangan masukannya.
Sinyal umpan balik dari penguat non-inverting diperoleh dengan menerapkan
sebagian kecil dari sinyal tegangan keluaran kembali ke terminal membalik (inverting,-)
melalui resitor Rf melalui rangakai dengan resistor R2. Ini konfigurasi loop tertutup
menghasilkan rangkaian penguat tak membalik (non-inverting) dengan stabilitas yang
Grup 01 TT3B 2012 Page 11
[ ] November 28, 2012
sangat baik, impedansi masukan yang sangat tinggi, impedansi Rin mendekati tak
terhingga karena tidak ada arus yang mengalir ke terminal masukan positif (kondisi
ideal) dan impedansi output Rout yang rendah.
Ada beberapa faktor yang menyebabkan besarnya penguatan yang diperoleh berbeda
dengan analisis teoritik diantaranya kerena dalam melakukan praktikum terdapat
beberapa kesalahan dan kendala-kendala yang dihadapi.
Praktikan kurang teliti dalam membaca skala pada osiloskop. Di samping itu dari segi
alat juga mengalami gangguan sehingga gelombang yang terbentuk pada layar
osiloskop agak bergetar dan tidak dapat di diamkan (di lock), yang menyebabkan
kesulitan dalam membaca skala dengan tepat.
Alat yang digunakan kelompok kami banyak yang tidak dapat berfungsi dengan baik
sehingga harus meminjam di kelompok yang lain.
Rangkaiannya terlalu sensitive, sehingga sedikit gerataran akan membuat output pada
osiloskop berubah nilainya.
GRAFIK HASIL BANDWIDTH
Grup 01 TT3B 2012 Page 12
[ ] November 28, 2012
15.7 KESIMPULAN
1. Besarnya penguatan pada Op Amp ditentukan oleh besarnya nilai Ri dan Rf dan
datanya telah disajikan pada data hasil pengamatan.
2. Hasil Output akan lebih besar dari input karena mengalami penguatan.
DAFTAR PUSTAKA
Grup 01 TT3B 2012 Page 13
[ ] November 28, 2012
Nixon, Benny. 2008. Laboratorium Analog . Jakarta
http://bsiswoyo.lecture.ub.ac.id/2012/06/teori-elektronika-penguat-operasi-tak- membalik ;25November2012;15.00;W.A Loviyantara
http://elektronika-dasar.com/percobaan/penguat-tak-membalik-non-inverting-amplifier/ 25November2012/15.10/W.A Loviyantara
LAMPIRAN
Grup 01 TT3B 2012 Page 14
[ ] November 28, 2012
Grup 01 TT3B 2012 Page 15
top related